一種基于半波耦合半導(dǎo)體激光器的準連續(xù)調(diào)諧系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及準連續(xù)調(diào)諧系統(tǒng)，尤其是涉及一種基于半波耦合半導(dǎo)體激光器的 準連續(xù)調(diào)諧系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 大范圍準連續(xù)調(diào)諧系統(tǒng)可以連續(xù)覆蓋一定范圍內(nèi)的所有波長，可以廣泛 應(yīng)用于光譜測量和生物檢測。目前所提出的準連續(xù)調(diào)諧方案，結(jié)構(gòu)和控制算法都 比較復(fù)雜，成本較高。例如，1998 年，〃Ridge Waveguide Sampled Grating DBR Lasers with 22_nm Quasi-Continuous Tuning Range, IEEE Photonics Technology Letters, 10(9) :1211-1213〃 一文中利用SG-DBR激光器實現(xiàn)了 22nm的準連續(xù)調(diào)諧；1996 年，"Quasicontinuous Wavelength Tuning in Super-Structure-Grating (SSG)DBR Lasers，IEEE J. Sel. Topics Quantum Electron.，32 (3) : 433-441 " 一文中利用 SSG-DBR 激 光器實現(xiàn)了 34nm的準連續(xù)調(diào)諧。這些準連續(xù)調(diào)諧方案需要同步調(diào)諧三個電極的注入電流， 算法復(fù)雜，電路和算法上不易實現(xiàn)，且所用激光器制作需要光柵，工藝十分復(fù)雜，導(dǎo)致成品 率不易控制。這些不利因素阻礙了很多應(yīng)用的推廣。
[0003] 為了提供廉價的可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器，浙江大學(xué)何建軍教授的團隊提出了兩種 基于半波耦合的可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器，詳見"V型耦合腔波長可切換半導(dǎo)體激光器"，授權(quán) 公告號：CN100463312B ;"利用全內(nèi)反射多邊形諧振腔選模的半導(dǎo)體激光器"，授權(quán)公告號： CN102545043B。 【實用新型內(nèi)容】
[0004] 針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型的目的在于提供一種基于半波耦合半導(dǎo)體激光 器的準連續(xù)調(diào)諧系統(tǒng)，利用廉價的可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器構(gòu)建一套準連續(xù)調(diào)諧系統(tǒng)，通過簡 明的控制方法實現(xiàn)大范圍準連續(xù)調(diào)諧。
[0005] 本實用新型采用的技術(shù)方案是：
[0006] 本實用新型包括控制器、可調(diào)電流源和半波耦合半導(dǎo)體激光器；半波耦合半導(dǎo)體 激光器上設(shè)有耦合器電極、波長選擇電極和精細調(diào)諧電極；控制器發(fā)出控制信號接可調(diào)電 流源后，可調(diào)電流源發(fā)出三路電流分別控制耦合器電極、波長選擇電極和精細調(diào)諧電極使 半波耦合半導(dǎo)體激光器輸出準連續(xù)調(diào)諧的激光。
[0007] 在半波耦合半導(dǎo)體激光器后添加分束器和波長檢測器，半波耦合半導(dǎo)體激光器輸 出激光經(jīng)分束器分束后，一路作為半波耦合半導(dǎo)體激光器主輸出，另一路經(jīng)波長檢測器反 饋波長信息至控制器。
[0008] 所述波長監(jiān)測器由光學(xué)濾波器和光功率計構(gòu)成。
[0009] 所述波長監(jiān)測器由一個集成在激光器芯片上的光學(xué)濾波器和光功率計構(gòu)成。
[0010] 所述光學(xué)濾波器由一個法布里-珀羅標準具構(gòu)成或者由一個環(huán)形波導(dǎo)諧振腔構(gòu) 成。
[0011] 本實用新型與【背景技術(shù)】相比，具有的有益效果是：
[0012] 1)使用基于半波耦合半導(dǎo)體激光器，無需制作光柵，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，成品率和 可靠性高。
[0013] 2)準連續(xù)調(diào)諧算法簡單，最多只需要2個電極協(xié)同調(diào)諧，系統(tǒng)簡單明了，電路和算 法實現(xiàn)容易。
[0014] 3)實現(xiàn)準連續(xù)調(diào)諧時，需要的注入電流和電流變化范圍都很小，產(chǎn)熱也很小，不會 對激光器的出射功率均衡性、工作壽命、線寬和噪聲特性以及帶來影響。
【附圖說明】
[0015] 圖1是本實用新型第1個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016] 圖2(a)是基于半波耦合的V型腔可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器原理圖。
[0017] 圖2(b)是基于半波耦合的矩型腔可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器原理圖。
[0018] 圖3是基于半波耦合半導(dǎo)體激光器游標效應(yīng)和準連續(xù)調(diào)諧原理圖。
[0019] 圖4是第1個實施例中通過調(diào)節(jié)波長選擇電極注入電流實現(xiàn)的單電極數(shù)字式調(diào)諧 的性能圖。
[0020] 圖5是第1個實施例中通過同步調(diào)節(jié)波長選擇電極和精細調(diào)諧電極注入電流實現(xiàn) 的準連續(xù)調(diào)諧性能圖。
[0021] 圖6是波長選擇電極所在諧振腔中梳狀譜變化量和調(diào)諧電流之間的曲線關(guān)系圖。
[0022] 圖7是波長選擇電極所在諧振腔中無源波導(dǎo)折射率變化量和調(diào)諧電流之間的曲 線關(guān)系圖。
[0023] 圖8是本實用新型第2個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024] 圖9是本實用新型第3個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025] 圖中：1、控制器，2、可調(diào)電流源，3、半波耦合半導(dǎo)體激光器，31、耦合器電極，32、波 長選擇電極，33、精細調(diào)諧電極，4、分束器，5、波長監(jiān)測器，6、光學(xué)濾波器，7、光功率計。
【具體實施方式】
[0026] 下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型做進一步說明。
[0027] 如圖1所示，本實用新型包括控制器1、可調(diào)電流源2和半波耦合半導(dǎo)體激光器3; 半波耦合半導(dǎo)體激光器3上設(shè)有耦合器電極31、波長選擇電極32和精細調(diào)諧電極33 ;控制 器1發(fā)出控制信號接可調(diào)電流源2后，可調(diào)電流源2發(fā)出三路電流分別控制耦合器電極31、 波長選擇電極32和精細調(diào)諧電極33使半波耦合半導(dǎo)體激光器3輸出準連續(xù)調(diào)諧的激光。
[0028] 如圖8所示，本實用新型在半波耦合半導(dǎo)體激光器3后添加分束器4和波長檢測 器5,半波親合半導(dǎo)體激光器3輸出激光經(jīng)分束器4分束后，一路作為半波親合半導(dǎo)體激光 器3主輸出，另一路經(jīng)波長檢測器5反饋波長信息至控制器1。
[0029] 如圖9所示，本實用新型所述波長監(jiān)測器5由光學(xué)濾波器6和光功率計7構(gòu)成。
[0030] 所述波長監(jiān)測器5由一個集成在激光器芯片上的光學(xué)濾波器6和光功率計7構(gòu) 成。
[0031] 所述光學(xué)濾波器6由一個法布里-珀羅標準具構(gòu)成或者由一個環(huán)形波導(dǎo)諧振腔構(gòu) 成。
[